公募研究
3回対称性の分子あるいは超分子シントンから形成される水素結合性の多孔性2次元ヘキサゴナルネットワーク(H-HexNet)を相互貫入なしに積層化できれば、化学種の吸着・貯蔵材や、超分子集合体を構築する足場材としても展開できる。我々は、分子自身が空孔をもったC3対称性π共役環状分子にo-ターフェニルジカルボン酸部位を導入した環状π電子系T18が、水素結合によって複数種の大きな包接空間をもったH-HexNetを形成し、それらが相互貫入なく積層した低密度H-HexNet積層構造を与えることを見出した。さらに本手法を大きさの異なる一連のパイ電子系に適応することによって、本手法の一般化と多様なH-HexNet積層体の構築および機能化について検討した。DMFと芳香族分子の混合溶媒から50~100度で結晶化することによってすべての系でH-HexNet積層構造の単結晶を得た。H-NexNetはいずれも相互貫入なく積層しているが、積層様式(層のずれ具合)はそれぞれの共役コアの構造に依存する。網目状の空間には, 再結晶に用いた芳香族分子が包接されており, その包接空間の体積比は41~59%である。これらの積層構造の空隙部に包接された溶媒分子を除去したところ、2つの構造体では依然として高い結晶性を保持しており、ガス吸着実験から多孔性を維持していることが分かった。粉末X線解析および計算化学を用いた結晶構造予測法によって活性化後の結晶構造を同定・推定した。いずれの場合も層のずれによってH-NexNet骨格が大きく重なり、直径8.5~8.9 Åの1次元チャネル空間が形成されている。この空孔への低級炭化水素の吸着挙動および、この空間を足場としたC60の配列についても明らかにした。
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)
CrystEngComm
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